CN211905193U - 伸缩型氧化锆烟气分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种伸缩型氧化锆烟气分析仪，包括：过滤管构件1、加热炉构件2、外壳构件3、接线盒构件5、气体导管构件6、热电偶构件7以及氧化锆管构件8；所述氧化锆管构件8设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的内部；所述氧化锆管构件8设置于过滤管构件1的右侧；还包括：伸缩型导管构件；所述伸缩型导管构件设置于氧化锆管的后端；所述伸缩型导管构件包括：电机、齿轮、连动杆；所述氧化锆管构件8与连动杆相连；所述连动杆与齿轮相连；所述齿轮与电机相连。本实用新型结构合理，使用方便，氧化锆直接接触气体，检测精度高，反应速度快，维护量较小。

Description

伸缩型氧化锆烟气分析仪

技术领域

本实用新型属于烟气分析技术领域，特别是涉及一种伸缩型氧化锆烟气分析仪。

背景技术

轧钢加热炉在钢铁企业种占有重要的地位，它的任务是加热钢坯，使钢坯温度及其温度分布满足轧制要求。但是钢坯在加热炉加热过程中，炉气中的氧和钢坯表面发生化学反应生成氧化物(氧化烧损)。在加热过程，使用氧化锆分析仪检测炉内气氛中的残氧含量，控制合理空燃比，可减少钢坯的氧化烧损，提高钢坯加热质量，降低成本。氧化锆传感器采用氧化锆固体电解质浓度差电池原理进行氧体积分数的测量。在氧化锆固体电解质的两侧，用多孔铂层作为电极，再在电极上焊上铂丝作为引线，就构成了氧浓差电池。利用两个电极之间产生的电动差，得出被测气体中的含氧浓度。对于市场上的氧含量分析仪，从结构上可以分为抽出式和直插式两类。从安装方式来说，由于两种氧含量分析仪都需要对安装位置进行仔细选择，如检测点选择不佳，会造成检测数据波动大且容易失真。

专利文献CN106546653A公开了一种适用于氧化锆氧量计氧量测量的烟气抽吸系统及方法，所述系统包括烟气取样装置多个烟气分管、烟气混合罐、氧化锆氧量计以及烟气抽吸装置，所述烟气采样装置包括多个烟气分管，多个所述烟气分管的一端均匀设置于主烟道截面处，所述烟气分管的另一端与烟气混合罐切向连接，所述氧化锆氧量计与所述烟气混合罐连接，用于测量所述烟气混合罐内混合后烟气中的含氧量，所述烟气抽吸装置与所述烟气混合罐连接，用于提供将主烟道截面各个位置的烟气分别通过多个所述烟气分管进入所述烟气混合罐的抽吸动力。本发明有效提高了氧化锆烟气氧量测量烟气含氧量的代表性和准确性。该专利的抽出式分析仪由于设备的增加，响应时间滞后，不利于现场安装及检修。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型目的在于提供一种解决上述技术问题的伸缩型氧化锆烟气分析仪。

本实用新型提供一种伸缩型氧化锆烟气分析仪，包括：过滤管构件1、加热炉构件2、外壳构件3、接线盒构件5、气体导管构件6、热电偶构件7以及氧化锆管构件8；所述过滤管构件1设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的一端；所述接线盒构件5设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的另一端；所述外壳构件3设置于过滤管构件1、热电偶构件7、氧化锆管构件8、加热炉构件2的外侧；所述气体导管构件6紧贴设置于外壳构件3的内侧；所述加热炉构件2设置于过滤管构件1的右侧；所述氧化锆管构件8设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的内部；所述氧化锆管构件8设置于过滤管构件1的右侧；还包括：伸缩型导管构件；所述伸缩型导管构件设置于氧化锆管的后端；所述伸缩型导管构件包括：电机、齿轮、连动杆；所述氧化锆管构件8与连动杆相连；所述连动杆与齿轮相连；所述齿轮与电机相连。

优选地，所述伸缩型导管构件的齿轮传动采用内啮合齿轮结构。

优选地，所述伸缩型导管构件包括：蜗杆蜗轮传动结构。

优选地，所述伸缩型导管构件包括：平面四杆机构。

优选地，过滤管构件1为多孔陶瓷过滤管。

优选地，还包括：法兰盘构件4；所述法兰盘构件4与外壳构件3相连。

优选地，所述伸缩型导管构件包括：驱动单元；所述驱动单元采用220V交流电。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型结构合理，使用方便，氧化锆直接接触气体，检测精度高，反应速度快，维护量较小。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例中的伸缩型导管构件整体结构示意图。

图3为本实用新型实施例中的变速箱结构示意图。

图中：

过滤管构件1 气体导管构件6

加热炉构件2 热电偶构件7

外壳构件3 氧化锆管构件8

法兰盘构件4 变速齿轮及电机单元9

接线盒构件5 固定微型电机10

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改。

如图1-图3所示，根据本实用新型提供的一种伸缩型氧化锆烟气分析仪，包括：过滤管构件1、加热炉构件2、外壳构件3、接线盒构件5、气体导管构件6、热电偶构件7以及氧化锆管构件8；所述过滤管构件1设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的一端；所述接线盒构件5设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的另一端；所述外壳构件3设置于过滤管构件1、热电偶构件7、氧化锆管构件8、加热炉构件2的外侧；所述气体导管构件6紧贴设置于外壳构件3的内侧；所述加热炉构件2设置于过滤管构件1的右侧；所述氧化锆管构件8设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的内部；所述氧化锆管构件8设置于过滤管构件1的右侧；还包括：伸缩型导管构件；所述伸缩型导管构件设置于氧化锆管的后端；所述伸缩型导管构件包括：电机、齿轮、连动杆；所述氧化锆管构件8与连动杆相连；所述连动杆与齿轮相连；所述齿轮与电机相连。

优选地，所述伸缩型导管构件的齿轮传动采用内啮合齿轮结构。

优选地，所述伸缩型导管构件包括：蜗杆蜗轮传动结构。

优选地，所述伸缩型导管构件包括：平面四杆机构。

优选地，过滤管构件1为多孔陶瓷过滤管。

优选地，还包括：法兰盘构件4；所述法兰盘构件4与外壳构件3相连。

具体地在一个实施例中，如图1、图2所示，一种伸缩型氧化锆烟气分析仪，包括外壳体、多孔陶瓷过滤管、氧化锆管、热电偶、气体导管、法兰盘、接线盒，还包括可伸缩型氧化锆导管装置。所述伸缩型导管装置位于氧化锆管后端，包括电机、齿轮、连动杆等等。

由于需要将氧化锆直接插入检测气体中，对氧探头的长度有较高要求，其有效长度在500mm～1000mm左右，特殊的环境长度可达1500mm。且检测精度，工作稳定性和使用寿命都有很高的要求，因此直插式氧探头很难采用传统氧化锆氧探头的整体氧化锆管状结构，而多采取技术要求较高的氧化锆和氧化铝管连接的结构。将氧化锆与氧化铝管永久的焊接在一起，其密封性能极佳，与采样式检测方式比，直插式检测有显而易见的优点：氧化锆直接接触气体，检测精度高，反应速度快，维护量较小。

直插式氧分析器的氧探头采用管状结构，此管单端开口。ZrO2管内外壁上涂有多孔Pt电极，由内外电极分别向管端引伸并在端部接出NiCr丝作信号输出用，从而控制燃烧系统实现低氧燃烧，达到降低热能损失，节约能源的目的。

采用伸缩式氧化锆氧分析器可以提供多个采样测量点，能够正确反映所检测的炉内气体，保证氧传感器输出信号的真实性，避开回风死角，燃烧点或喷头等部位，避免了氧传感器检测值因气体的剧烈波动而造成失真。

伸缩设备驱动装置采用220V交流电，利用齿轮的转动，带动连动杆，使连动杆固定的氧化锆探头可以来回左右移动。

伸缩机构采用杠杆式伸缩原理，可以将氧化锆的伸缩动作理解为水平方向左右来回运动，要完成探头的左右摆动就要完成减速、传动轴线变换、左右摆动等功能。根据不同的功能，分别选用以下机构：减速机构可以选用齿轮传动；传动轴线变换选用蜗杆蜗轮机构；探头的摇摆转动可采用平面连杆实现。以双摇杆机构的连杆作为主动件即氧化锆探头通过蜗杆蜗轮带动连杆传动，则其中一个连架杆的摆动即实现氧化锆探头的左右移动氧化锆探头安装在连架杆上。

伸缩机构的具体机构描述如下：

齿轮传动：考虑到氧化锆整体尺寸的限制，相比于外啮合齿轮，采用内啮合齿轮更符合我们的要求。同样的原因，链传动与带传动的减速方式均舍弃。

传动轴线变换：蜗杆蜗轮传动平稳，啮合冲击小，结构紧凑，单击传送可获得较大的传送比，并且有自锁功能，可以保证安全。

左右移动：采用平面四杆机构，相对于凸轮机构的存在噪音及运动不平稳，四杆机构更平稳，且机构简单，加工方便，成本低。

氧化锆采用伸缩式装置的结构组成，包括微型电机、咬合型齿轮、一端固定式连动杆。

伸缩机构安装在现场氧化锆接线盒中，与氧化铝管采用焊接的方式连在一起，平面四杆机构的两个端点分别固定在界限合内部的左右两侧，另外两端分别连接电动机与齿轮箱。

电机通过接线柱与外部空气开关相连接，当开关触点闭合时，电机开始工作，带动齿轮进行移动，从而使氧化锆探头往需要的方向移动。

一种伸缩型氧化锆烟气分析仪安装方式如下：

氧探头的安装可采用水平或垂直方式，其中垂直安装较理想。不管采用何种方式，探头采样管引导板的方向应该尽量正对被测气流的方向，在初始安装时，先通过了解工艺，确定基本方向。然后在系统通电加热探头以后，旋转采样管方向，使用数字万用表观察输出氧电势的波动情况来最终确定比较好的引导方向。

氧传感器安装所用接头为专用法兰接头，配装石棉垫压接，以确保密封，该处法兰接头处漏气会影响测量精度或造成信号波动。安装时注意伸缩装置的固定连接杆，以免造成伸缩装置不灵敏。

氧传感器的信号引出线采用屏蔽线，以消除干扰。使用3根2芯电缆，一根2芯屏蔽电缆接氧电势输出信号，一根2芯KVV控制电缆接探头加热连接端，一根2芯动力屏蔽电缆接探头伸缩连接装置电机。

氧探头的标气口平时关闭，只在标定气体的时候使用；吹扫气口连接气泵或者压缩空气管路，吹扫口进气一般用一个电磁阀等阀门控制，一定周期开启一次，通入气体吹扫采样管，探头正常检测时阀门关闭，不能有其他气体进入采样管。使用厂方的压缩空气吹扫探头必须保证压缩空气中不含有水份，即对所采用的压缩空气必须进行气水分离处理。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种伸缩型氧化锆烟气分析仪，其特征在于，包括：过滤管构件(1)、加热炉构件(2)、外壳构件(3)、接线盒构件(5)、气体导管构件(6)、热电偶构件(7)以及氧化锆管构件(8)；

所述过滤管构件(1)设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的一端；

所述接线盒构件(5)设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的另一端；

所述外壳构件(3)设置于过滤管构件(1)、热电偶构件(7)、氧化锆管构件(8)、加热炉构件(2)的外侧；

所述气体导管构件(6)紧贴设置于外壳构件(3)的内侧；

所述加热炉构件(2)设置于过滤管构件(1)的右侧；

所述氧化锆管构件(8)设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的内部；

所述氧化锆管构件(8)设置于过滤管构件(1)的右侧；

还包括：伸缩型导管构件；

所述伸缩型导管构件设置于氧化锆管的后端；

所述伸缩型导管构件包括：电机、齿轮、连动杆；

所述氧化锆管构件(8)与连动杆相连；

所述连动杆与齿轮相连；

所述齿轮与电机相连。

2.根据权利要求1所述的伸缩型氧化锆烟气分析仪，其特征在于，所述伸缩型导管构件的齿轮传动采用内啮合齿轮结构。

3.根据权利要求1所述的伸缩型氧化锆烟气分析仪，其特征在于，所述伸缩型导管构件包括：蜗杆蜗轮传动结构。

4.根据权利要求1所述的伸缩型氧化锆烟气分析仪，其特征在于，所述伸缩型导管构件包括：平面四杆机构。

5.根据权利要求1所述的伸缩型氧化锆烟气分析仪，其特征在于，过滤管构件(1)为多孔陶瓷过滤管。

6.根据权利要求1所述的伸缩型氧化锆烟气分析仪，其特征在于，还包括：法兰盘构件(4)；

所述法兰盘构件(4)与外壳构件(3)相连。

7.根据权利要求1所述的伸缩型氧化锆烟气分析仪，其特征在于，所述伸缩型导管构件包括：驱动单元；

所述驱动单元采用220V交流电。

8.一种伸缩型氧化锆烟气分析仪，其特征在于，包括：过滤管构件(1)、加热炉构件(2)、外壳构件(3)、接线盒构件(5)、气体导管构件(6)、热电偶构件(7)以及氧化锆管构件(8)；

所述过滤管构件(1)设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的一端；

所述接线盒构件(5)设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的另一端；

所述外壳构件(3)设置于过滤管构件(1)、热电偶构件(7)、氧化锆管构件(8)、加热炉构件(2)的外侧；

所述气体导管构件(6)紧贴设置于外壳构件(3)的内侧；

所述加热炉构件(2)设置于过滤管构件(1)的右侧；

所述氧化锆管构件(8)设置于伸缩型氧化锆烟气分析仪的内部；

所述氧化锆管构件(8)设置于过滤管构件(1)的右侧；

还包括：伸缩型导管构件；

所述伸缩型导管构件设置于氧化锆管的后端；

所述伸缩型导管构件包括：电机、齿轮、连动杆；

所述氧化锆管构件(8)与连动杆相连；

所述连动杆与齿轮相连；

所述齿轮与电机相连；

所述伸缩型导管构件的齿轮传动采用内啮合齿轮结构；

所述伸缩型导管构件包括：蜗杆蜗轮传动结构；

所述伸缩型导管构件包括：平面四杆机构；

过滤管构件(1)为多孔陶瓷过滤管；

还包括：法兰盘构件(4)；

所述法兰盘构件(4)与外壳构件(3)相连；

所述伸缩型导管构件包括：驱动单元；

所述驱动单元采用220V交流电。

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